Экспериментальные основы преподавания вопросов самоорганизации в курсах физики и концепциях современного естествознания тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 13.00.02, кандидат педагогических наук Аржаник, Алексей Ремович

• Аржаник, Алексей Ремович
• кандидат педагогических наук
• 2001

Оглавление диссертации кандидат педагогических наук Аржаник, Алексей Ремович

Введение.

Глава 1. ПРОБЛЕМЫ ПОСТАНОВКИ ДЕМОНСТРАЦИОННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ПО КУРСАМ ОБЩЕЙ ФИЗИКИ И КОНЦЕПЦИЯМ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ).

Глава 2. САМООРГАНИЗАЦИЯ В ГИДРОДИНАМИКЕ.

2.1. Термоконвекция.

2.1.1. Демонстрация ячеек Бенара.

2.1.2. Лабораторная работа «Исследование условий возникновения конвективных неустойчивостей в жидкости».

2.1.2.1. Измерение плотности, коэффициентов объемного расширения, кинематической вязкости, теплопроводности и теплоемкости жидкости.

2.1.2.2. Изучение термоконвекции в горизонтальном слое (задача Рэлея-Бенара).

2.1.2.3. Изучение термоконвекции в горизонтальном слое жидкости при постоянном потоке.

2.1.2.4. Изучение конвективных течений в ячейке Хеле-Шоу.

2.2. Гидродинамическая неустойчивость между двумя вращающимися коаксиальными цилиндрами.

2.2.1 Демонстрация вихрей Тэйлора.

2.2.2. Лабораторная работа (изучение гидродинамической неустойчивости между коаксиальными вращающимися цилиндрами).

Глава 3. ДЕМОНСТРАЦИЯ УСТОЙЧИВОСТИ в МЕХАНИЧЕСКИХ АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ.

3.1. Маятник Фроуда.

3.2. Маятник Капицы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Экспериментальные основы преподавания вопросов самоорганизации в курсах физики и концепциях современного естествознания»

Одной из задач системы образования является формирование научного мировоззрения. И здесь особая ответственность ложиться на естественные науки.

Физика как наука, изучающая наиболее общие законы природы, как лидер естествознания, как научная основа большинства технологий представляет собой один из важнейших элементов культуры общества. Ее общекультурное значение обусловлено в первую очередь тем, что достижения физики образуют фундамент современного естественнонаучного мировоззрения и формируют базовые научные представления человечества о Мире, в котором оно живет

Ш.

Интегративные процессы в науке и образовании в конце XX столетия привели к необходимости смены парадигмы содержания образования. Во многом этому способствовали работы И. Пригожина по неравновесной термодинамике и теории диссипативных структур. И это, прежде всего, коснулось естественнонаучного образования. Все больше людей склоняется к мысли, что новая образовательная система должна строиться на принципах интеграции знаний, гуманистической направленности образования.

Все это приводит к необходимости введения новых разделов в традиционные курсы физики, в частности, к изучению нелинейных явлений, вопросов самоорганизации, а также к созданию новых, интегрированных курсов, содержащих интегральный объект изучения (в отличие от частных наук, изучающих окружающий мир под своим углом зрения), и включающих в себя естественнонаучные, экологические, философские знания. Кроме того, в программы гуманитарных специальностей высшей школы введены курсы «концепции современного естествознания» (КСЕ). На кафедре общей физики Томского государственного педагогического университета также разработаны программы подобных курсов, и в настоящее время читаются преподавателями кафедры практически на всех факультетах вуза.

Одна из проблем обучения связана с общими тенденциями развития научного знания, в частности, с усилением функции теории в естественных науках. Стремительное развитие науки в наше время приводит к тому, что количество фактов, идей, закономерностей, понятий, достаточно сложных и нелегких для восприятия студентами, увеличивается во много раз, но при этом время, отводимое на их изучение, сокращается. Это приводит к формализации (математизации) курса физики. Еще Макс Борн предупреждал, что «математический формализм оказывает удивительную услугу в деле описания сложных вещей, но он нисколько не помогает в понимании реальных процессов» и добавим, при открытии новых явлений природы. Поэтому злободневно и современно звучат слова С. И. Вавилова: «О многих важнейших, но трудных и тонких явлениях студенты узнают только по формулам и по книгам.»[2].

Традиционно, для обеспечения наглядности в преподавании естественных наук использовался демонстрационный эксперимент. Так, например, при изложении курса физики и широком использовании при этом демонстрационного метода существенно, что экспериментальный характер естественных наук все время остается в поле зрения учащихся.

Определяя место эксперимента в методе исследования природы, академик А. Б. Мигдал писал: «Теоретические построения оставались бы просто забавой мудрецов, если бы не существовало надежного испытания - эксперимента».[Ч]

Такой крупный знаток лекционного эксперимента, как профессор А. Б. Млодзеевский, в свое время отметил: «В экспериментальном курсе физики демонстрации не являются дополнением к словесному изложению курса, но представляют собой его неотъемлемую органическую составную часть; эти. демонстрации нельзя считать только формой, а значительной частью содержания экспериментального курса» [4]. Эти слова в полной мере можно отнести ко всем естественнонаучным курсам. И далее: «В смысле методическом демонстрация делает всякое явление яснее для слушателей, чем это сделало бы словесное описание, и содействует более легкому усвоению и запоминанию фактов. При этом следует отметить важное обстоятельство, что хорошо поставленная демонстрация повышает интерес слушателей, действует не только на их умственную, но также и на эмоциональную сторону, на их воображение». Эти выводы полностью согласуются с мнением ведущих методистов и психологов, считающих, что глубокое овладение студентами естественнонаучными курсами достижимо лишь при обеспечении максимальной наглядности и конкретности в методике обучения.

Лекционные демонстрации воспитывают у студентов умение наблюдать за физическим процессом, умение отделить главное от второстепенного, приучают студентов работать в обстановке, близкой к их будущей практической деятельности.

Сочетание теоретического объяснения материала с демонстрацией опытов на лекциях по естественнонаучным курсам (физики, химии, биологии) является традиционной формой преподавания, однако практически наблюдается заметное отставание демонстрационного эксперимента, которое объясняется многими причинами. В первую очередь это вызвано объективным процессом некоторого неизбежного отставания образования от науки, которое, конечно, желательно свести к минимуму. Постоянное совершенствование лекционного курса, впитывающего в себя последние достижения науки, сказывается, прежде всего, на теоретическом материале - в лекциях преподавателей или учебниках. Перенос же экспериментальных установок из исследовательских лабораторий в учебную лабораторию в настоящее время часто просто невозможен, а постановка новой демонстрации с современной сложной аппаратурой является делом непростым и требует все большего труда и знаний.

Развитие видео-, компьютерной техники и сети Internet в какой-то мере помогают разрешить эти проблемы.

Так, например, в Томском политехническом университете при чтении лекций используются материалы, полученные по Интернету, видеодемонстрации; в Воронежском государственном педагогическом университете, где чтение курса концепций современного естествознания сопровождается компьютерными демонстрациями. В Томском Государственном педагогическом университете также при чтении лекций по курсу КСЕ совместно используется как натурный, так и компьютерный демонстрационные эксперименты.

Таким образом, с использованием Интернета появляется возможность оперативного получения данных о последних достижениях науки, компьютерные демонстрации дают возможность моделировать некоторые процессы, которые невозможно продемонстрировать в аудитории. Но все же ни Интернет, ни компьютерные демонстрации, несмотря на их огромные возможности, не смогут полностью заменить обычный натурный эксперимент.

Постановка демонстрационных экспериментов является делом непростым в двух отношениях: требуется значительная исследовательская и методическая работа и солидное материально-техническое обеспечение. Деятельность по постановке таких экспериментов должна составлять значительную часть научно-методической работы, проводимой в вузе.

При постановке новой лекционной демонстрации следует учитывать большую совокупность методических требований. Здесь следует отметить п первую очередь добротность эксперимента, демонстрационного опыта. В книге П. Л. Капицы [5] приводится образное определение Кельвина, в котором экспериментальные данные сравниваются с зерном, а теории - с жерновами, перетирающими эти зерна. И далее следует высказывание: «. Я думаю, что мы как ученые можем сказать: теория - это хорошая вещь, но правильный эксперимент остается навсегда».

Отсюда можно сделать вывод, подтверждающий значимость высококачественной лекционной демонстрации, как одной из основ, на которой должна строиться система естественнонаучных знаний. А добротность опыта следует определять по его максимальному выражению сути явления.

Современный вузовский физический кабинет должен содержать помимо набора проверенных временем классических демонстрационных приборов, комплекты современной аппаратуры. Создание достаточно полной коллекции опытов - материальной базы лекционного курса физики - является результатом систематической работы преподавателей в течение многих лет, что четко прослеживается на примере ведущих отечественных и зарубежных вузов. В настоящее время признанными лидерами в этой области являются Росучприбор, МИФИ, МФТИ.

Среди важнейших достижений физики двадцатого века, повлиявших на формирование современного естественнонаучного мировоззрения, в настоящее время особый интерес вызывает синергетика. Синергетика исследует совместное действие многих элементов систем, независимо от их природы, и выделяет принципы, которые влияют на процессы самоорганизации, а потому кооперируют действие многих научных дисциплин.

В изучаемых синергетикой системах, режимах и состояниях физик, биолог, химик и математик видят свой материал, и каждый из них, применяя методы своей науки, обогащает общий запас идей и методов синергетики.

При изучении нелинейных явлений центральным является раздел, посвященный вопросам самоорганизации.

Идеи самоорганизации обладают большой ценностью для учащихся, так как они формируют мировоззренческие представления учащихся, картину мира, определяют стиль мышления. Такие фундаментальные идеи самоорганизации, как творческая роль хаоса в процессе эволюции сложноорганизованных систем (без хаоса нет и порядка), индетерминизм, необратимость времени, конструктивная роль случайности, многовариантность эволюции, взаимодействие и развитие наук разной природы на современном этапе должны стать элементами нового мировидения еще в школе. Однако, сложность научного материала и недоступность пониманию среднего школьника или студента, создали определенную проблему в области методики преподавания вопросов самоорганизации.

Целью настоящей работы является создание цикла работ студенческого практикума и разработка демонстраций, позволяющих показывать в больших аудиториях опыты, как экспериментальную основу теории эволюции открытых систем.

Объект исследования: процесс преподавания курсов физики и концепций современного естествознания в высшей школе.

Предмет исследования: экспериментальные основы преподавания раздела «самоорганизация» в курсах физики и «концепциях современного естествознания».

Гипотеза исследования: использование экспериментального метода при изучении вопросов самоорганизации позволит более эффективно осуществлять формирование современного научного мировоззрения учащихся.

В процессе достижения поставленной цели нами решены следующие основные задачи:

1. Проанализированы содержание и методика проведения работ практикума и лекционных опытов по явлениям самоорганизации в современных учебных курсах.

2. Разработан и сконструирован ряд новых приборов, на базе которых можно продемонстрировать в учебных аудиториях основные положения эволюции открытых неравновесных систем.

3. Внедрен в практику лекционного эксперимента лазер на парах меди «Малахит-М».

4. Разработаны оригинальные лабораторные установки и методики проведения лабораторных работ по самоорганизации для практикума по курсу физики.

Научная новизна работы состоит в следующем:

• впервые в рамках курсов общей физики и КСЕ поставлен ряд опытов, демонстрирующих те явления, которые ранее изучались в исследовательских лабораториях (вихри Тэйлора, ячейки Бенара, ячейка Хеле-Шоу) и лишь упоминались в учебных пособиях;

• впервые в рамках курса КСЕ удалось показать в проекции в большой аудитории на оригинальной установке зарождение и развитие парных тороидальных вихрей Тэйлора правого и левого вращения;

• впервые разработаны комплексные лабораторные работы по самоорганизации для лабораторного практикума курса КСЕ, а также курса общей физики (изучение термоконвекции на ячейках Бенара, ячейке Хеле-Шоу, в продольном горизонтальном слое; изучение течения жидкости между двумя коаксиальными цилиндрами);

• для демонстрации динамической устойчивости движения в курсе КСЕ сконструированы и внедрены в учебный процесс демонстрационные установки «маятник Фроуда» и «маятник Капицы», упоминаемые ранее в курсах общей и теоретической физики;

• впервые в учебный процесс как средство для постановки лекционных демонстраций внедрен лазер на парах меди «Малахит-М».

Эксперименты, поставленные на основе разработанных приборов, позволяют убедительно продемонстрировать основные закономерности эволюции открытых неравновесных систем, самоорганизующиеся системы различной природы, способствуют глубокому пониманию и усвоению сложных вопросов курса физики, а также смежных естественнонаучных курсов.

Разработка экспериментальных установок проведена с расчетом на использование доступных для любого вуза средств, с целью быстрого внедрения в практику.

Научная достоверность результатов диссертационной работы заключается в том, что все поставленные опыты находятся в хорошем согласии с теоретическим расчетом.

Внедрение результатов: Все вновь поставленные эксперименты внедрены в практику всех читаемых курсов общей физики, КСП, синергетики в Томском государственном педагогическом университете, Томском государственном университете, а также демонстрировались на областных курсах повышения квалификации учителей, проводимых в ТГПУ. Демонстрационные установки «ячейки Бенара» и «вихри Тэйлора» внедрены в учебный процесс Трехгорного политехнического института МИФИ и Трехгорного филиала Южно-Уральского государственного университета.

На защиту выносятся:

Совокупность экспериментов, приборов и методик, позволяющих

1. реализовать лекционные демонстрации нелинейных явлений и явлений самоорганизации;

2. реализовать лабораторный практикум по нелинейным явлениям и явлениям самоорганизации.

Апробации работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на научном семинаре кафедр общей физики вузов г. Томска (1999 г.); на 2-й международной конференции «Импульсные лазеры на переходах атомов и молекул», Томск, 1995, 27-30 марта; 3-й Всероссийской научно-технической конференции «Использование научно-технических достижений в учебном физическом эксперименте», Пенза, ПГПУ, 1996; Сибирской научной конференции «Проблемы развития творческого потенциала личности в системе педагогического образования», Томск, 27-29 ноября 1996 г.; общероссийской конференции «Комплексный подход к подготовке специалиста исследователя», Томск, ТГПУ, 22-27 декабря 1997г.; V учебно-методической конференции стран СНГ «Современный физический практикум», Новороссийск, 22-24 сентября 1998 г.; III межвузовской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых научных сотрудников «Молодежь и наука: Проблемы и перспективы», 13-24 апреля, ТГПУ, Томск, 1999г.; Международной конференции «Школьный физический эксперимент», Удм ГПУ, Глазов, 1999г.; Пятой международной конференции

Физика в системе современного образования» (Фссо-99), РГПУ им. Л. И. Герцена, Санкт-Петербург, 21-25 июня, 1999г.; международной научно-методической конференции по проблемам естественнонаучного образования «Естественнонаучное образование - фундамент устойчивого развития общества» - Томск, ТПУ, 2000г.; VI учебно-методической конференции стран Содружества «Современный физический практикум», г. Самара, 14-16 сентября, 2000 г.

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 15 печатных работах.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Диссертация имеет объем в 129 страниц и содержит 3 графика, 7 рисунков и 23 фотографии. Нумерация формул в тексте сквозная.

Заключение диссертации по теме «Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)», Аржаник, Алексей Ремович

Заключение.

Основная цель диссертационной работы - разработка экспериментальных методов, позволяющих показывать в больших аудиториях опыты, подтверждающие основные положения эволюции открытых систем, находящихся в неравновесном состоянии, на базе созданных оригинальных устройств и демонстраций, используемых при чтении естественнонаучных курсов (физики, химии).

Подводя итог проделанной работы, можно утверждать, что указанная цель, в основном, достигнута. Создан наиболее оптимальный комплекс лекционных демонстраций по самоорганизации.

1. Впервые была сконструирована, изготовлена и применена демонстрационная установка, позволяющая наблюдать в большой аудитории зарождение и развитие тороидальных вихрей Тэйлора, а также описана методика проведения данной демонстрации (2.2.1).

2. При отработке методики проведения демонстрации вихрей Тэйлора были получены новые пространственно-временные структуры (система воздушных колец на вращающемся в вязкой жидкости стержне), которые также можно демонстрировать при рассмотрении явлений самоорганизации. Проецирование на большой экран этих структур оказалось более простым по сравнению с вихрями Тэйлора (2.1.1).

- 1143. Сконструирована, изготовлена и применена демонстрационная установка, позволяющая поставить в большой аудитории классический опыт с ячейками Бенара (2.1.1). Также разработана методика проведения данной демонстрации. Проецирование ячеек на экран проводилось с помощью видеопроектора или с применением лазерной проекции (для этого мы использовали лазер на парах меди «Малахит-М»),

4. Впервые поставлены лабораторные работы по самоорганизации для практикума по курсу КСЕ (комплексная лабораторная работа по изучению термоконвекции в жидкости, включающая в себя изучение неустойчивости Бенара, термоконвекцию в горизонтальном слое жидкости при постоянном потоке, термоконвекция в ячейке Хеле-Шоу; изучение изучение гидродинамической неустойчивости между коаксиальными вращающимися цилиндрами), а также разработаны методики проведения данных работ (2.1.2, 2.2.2).

5. Разработаны и внедрены в лекционный курс КСЕ демонстрационные установки «маятник Фроуда» и «маятник Капицы» (3.1, 3.2), позволяющие показать условия существования устойчивого динамического равновесия в механических системах, что в курсе общей физике обычно рассматривается на примере гироскопов, а также существование предельного цикла, возникновение стохастических и регулярных автоколебаний.

Научная и практическая достоверность полученных в диссертации результатов заключается в том, что все поставленные нами опыты полностью объясняются современными физическими теориями и являются их иллюстрациями.

При постановке опытов большое внимание уделялось техническому оснащению экспериментов. Оригинальные авторские конструкции могут быть без большого труда сделаны своими руками в условиях любой физической лаборатории. Все это позволяет без особых материальных затрат и в короткие сроки внедрить предложенные нами опыты в учебный процесс вузов.

Все поставленные нами опыты внедрены в практику работы физического кабинета Томского государственного педагогического университета и Томского государственного университета и используются при чтении лекций по курсам ОСЕ на всех факультетах, где читаются данные курсы, а также на курсах повышения квалификации учителей физики и естествознания, проводимых институтом учителя совместно с ТГПУ. Демонстрационные установки «ячейки Бенара» и «вихри Тэйлора» внедрены в учебный процесс Трехгорного политехнического института МИФИ и Трехгорного филиала Южно-Уральского государственного университета.

Материалы, вошедшие в диссертацию, докладывались на Сибирской научной конференции «Проблемы развития творческого потенциала личности в системе педагогического образования» (Томск, 27-29 ноября 1996 г.), третьей межвузовской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых научных сотрудников «Молодежь и наука: Проблемы и перспективы» (Томск, 1999), общероссийской конференции «Комплексный подход к подготовке специалиста-исследователя» (22-27 декабря, Томск, 1997 г.), Международной конференции «Школьный физический эксперимент» (Глазов, 1999 г.), международной научно-методической конференции по проблемам естественнонаучного образования (Томск, 2000 г.), шестой учебно-научной конференции стран содружества «Современный физический практикум» (Самара, 2ООО г.)

Список литературы диссертационного исследования кандидат педагогических наук Аржаник, Алексей Ремович, 2001 год

1. Вавилов С.И. Несколько замечаний о преподавании физики в высшей школе. Природа, 1949, № 1, с. 11-13.

2. Мигдал Б.А. Как рождаются физические теории. М.: Педагогика, 1984. ~ 128 с.

3. Лекционные демонстрации по физике. / Под. Ред. А.Б. Млодзеевского. Вып. 1-9. -М: Гостехиздат, 1948-1949. 1411 с.

4. Капица П.Л. Эксперимент. Теория. Практика. М.: Наука, 1977. - 351 с.

5. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. Учебник под ред. Акад. РАН М.Ф. Жукова. Новосибирск: ООО «Издательство КЖЭА», 1997. - 832 с.

6. Дубнищева Т.Я. Теневое оптическое эхо. В кн. «Голография». - Л.: ЛИЯФ, 1987.

7. Бруэр Р. Дж., Хан Э.Л. Атомная память // В мире науки, 1984, №2.

8. Лекционные демонстрации по физике. / Под ред. В.И. Ивероновой. М.: Наука, 1972. - 639 с.

9. Ю.Аржаник А.Р., Солдатов А.Н. Визуализация микрообъектов на большие экраны с использованием лазера на парах меди. Изв. Вузов СССР. - Сер. Физ., 1995, №7, т. 38, с. 124-126.

10. Лекционные демонстрации по курсу общей физики. / Под ред. Н.Н. Малова.

11. Галанин Д.Д., Горячкин Е.Н., Жарков С.Н., Павша А.В., Сахаров Д.И. Физический эксперимент в школе. В 6-ти томах. /Под ред. Галанина Д.Д. и Жаркова С.Н. М.: Учпедгиз, 1934. - 1941 г. г.

12. Огородников Г.Ф., Башкатов М.Н., Попов И.В., Ростовцев Н.Н. Демонстрационные опыты по оптике и строению атома. М.: Просвещение, 1967.- 176 с.

13. Гринбаум М.И. Самодельные приборы по физике. -М.: Просвещение, 1972. -200 с.

14. Майер В.В. Простые опыты со струями и звуком. М.: Наука, 1985. - 128 с.

15. Полный иллюстрированный систематический каталог физических приборов Торгово-Промышленного товарищества Е.С. Трындина и К. М.: типография П.П. Рябушинского, 1914. - 644 с.

16. Каталог № 50. Физические аппараты. Макс Коль акционерное общество. Хемниц (Германия). - Хемниц, Изд-во Гую Вилишем, 1914, с. 201-1123.

17. Einrichtungen und Apparate fur den Physikalshen Unterricht E. Leybold's Nachfolder C6ln und Berlin Druch von Paul Gehly in C6ln, 1914, 970 s.

18. Physics demonstration experiments. /Ed. By N. F. Meiners N.-Y. Roland Press Compan., 1970. v.l - 654 p., v.2 - 652 p.

19. Хвольсон О. Д. Курс физики. В 5-ти томах. Берлин, Госиздат, РСФСР, 19231925 г. г.

20. Поль Р. В. Механика, акустика и учение о теплоте: пер. с нем. /Под ред. Суворова Н. П. М.: Наука, 1971. - 484 с.

21. Горелик Г.С. Колебания и волны. М.: Физматгиз, 1959. - 572 с.

22. Варбург Э. Курс опытной физики: пер. с нем. /Под ред. Тумердетского И. Ш. М.: ОНТИ НКТП, 1936. -622 с.

23. Уокер Дж. Физический фейерверк: пер. с англ. / Под ред. Шальникова А.И., Вайсенберга А.О. М.: Наука, 1974. - 537 с.

24. Пейн Г. Физика колебаний и волн: пер. с англ. / Под ред. Скроцкого Г.В. -М.: Мир, 1979.-389 с.

25. Шварц К., Гольдфарб Т. Поиски закономерностей в физическом мире: пер. с англ. / Под ред. Декабруна JI. Л. М.: Мир, 1977. - 357 с.

26. Пригожин И.Р. От существующего к возникающему. М., 1985.

27. Пригожин И.Р., Стенгерс И. Порядок из хаоса. М., 1986.

28. Пригожин И.Р., Стенгерс И. Время, хаос, квант. М., 1994.

29. Хакен Г. Синергетика. М., 1994.

30. Хакен Г. Синергетика. Иерархия неустойчивости в самоорганизующихся системах и устройствах. М., 1985.

31. Эбелинг В. Образование структур при необратимых процессах. М., 1979.

32. Карери Дж. Порядок и беспорядок в структуре материи. М., 1980.39.3иген М. Самоорганизация материи и эволюция биологических макромолекул. М., 1973.

33. Lorenz Е. N., in: Proc. Of Intern. Symposium on Numerical Weather Prediction, Tokyo, 1962, p. 629.

34. Lorenz E. N., ibid. 20, 130 (1963).

35. Смейл С. УМН 25 (1), 113 (1970).

36. Ruelle D., Takens F., Comm. Math. Phys. 20, 167 (1971).

37. Ruelle D. Lect. Notes Phys. 12, 292 (1975).

38. М.И. Рабинович. Стохастические автоколебания и турбулентность. УФН, 125, 1,(1978).

39. Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Теоретическая физика. Т. 6. - М.: «Наука», 1986 г.

40. Гершуни Г.В., Жуховицкий Е.М. Конвективная устойчивость несжимаемой жидкости. М: Наука, 1972.

41. Саранин В.А. Равновесие жидкостей и его устойчивость. Простая теория и доступные опыты. Ижевск, Изд-во Удм. Ун-та, 1995. 173 с.

42. Аржаник А.Р., Михайличенко Ю.П. Демонстрация самоорганизации на ячейках Бенара. // Международная конференция «Школьный физический эксперимент»: Тезисы докладов. УдмГПУ, Глазов, 1999

43. Chy T.Y. Goldstew Pluid Mach, 60,285,1973.

44. Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах: От диссипативных структур к упорядоченности через флуктуации. М.: Мир, 1979.

45. Ван-Дейк. Альбом течений жидкостей и газа. М.: Мир, 1987.

46. Фейнмановские лекции по физике. Вып. 7. Физика сплошных сред. М., Мир. 1966.-290 с.

47. Ланда П.С. Нелинейные колебания и волны. М.: Наука. Физматлит, 1997. -496 с.

48. Концепции современного естествознания для студентов вузов. Коллектив авторов под руководством С.И. Самыгина. - Ростов-на-Дону: «Феникс», 1997.

49. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. Учебник. -Москва: «Культура и спорт» - «Юнити» - 1997.

50. Карпенков С.Х. Основные концепции естествознания. Учебн. Пособ. -Москва: «Культура и спорт» - «Юнити» - 1997.

51. Концепции современного естествознания. Учебник. - Коллектив авторов под руководством В.Н. Лавриненко, В.П. Ратникова. - Москва: «Культура и спорт» - «Юнити» - 1997.

52. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания. Учебник. -Москва: «Культура и спорт» - «Юнити» - 1997.

53. Горелов А.А. Концепции современного естествознания. -М.: Центр, 1998. -208 с.61.3еличенко В.М., Гаврилов С.П. Курс «Естествознание» в новой концепции содержания образования. Томск - ТГПУ, 1995.

54. Трубецков Д.И. Колебания и волны для гуманитариев: учебное пособие для вузов. Саратов: Изд-во ГосУНЦ «Колледж», 1997. 392 с.

55. Аржаник А.Р., Ларин В.Л., Михайличенко Ю.П., Сотириади Г.Н. Демонстрация вихрей Тейлора. Физика. 1999, № 7, с. 95

56. Taylor, "Q. J. R. Met. Soc.," vol. 53, p. 210 (1927).

57. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М., Наука. 1969,.742 с.

58. Arel Y. Welsberg, Ioannis G. Kevrekidis, Alexander J. Smits Delaying transition in Taylor-Couette flow with axial motion of the inner cylinder. J. Fluid Mech. (1997), vol. 11.

59. Chossat Pascal, loos Gerard. The Couette-Taylor problem.-New York etc.:Springer, 1994.-233 c.

60. Наберухин Ю.И. Структурные модели жидкостей. Учеб пособие. -Новосибирск: НГУ, 1981. 83 с.

61. Степанянц Ю.А., Фабрикант А.Л. Распространение волн в сдвиговых потоках. -М.: Наука, Физматлит, 1996, 239 с.

62. Coles D., J. Flyid. Mech. 21 (pt. 3), 385 (1965).

63. Монин A.C., Яглом A.M. Статистическая гидромеханика, ч. 1. М.: Наука, 1965.

64. Бетчов В., Криминале В. Вопросы гидродинамической устойчивости. М.: Мир, 1971.

65. MaIkus W.V.R., Mem Soc. Roy. Sci. Liege, v. 4,6, 125 (1973).

66. Larenz E.N., J. Atm. Sci., v.20,130 (1975).

67. Martin P.C., J. Phys. Coll., v. 37, Cl-137 (1976)

68. Герценштейн С. Я., В. М. Шмидт, ДАН, т. 225, № 1, 59 (1975).

69. Любимов Д.В., Г.Ф. Путин, В.И. Чернатынский, ДАН СССР 235, № 3, (1977).

70. Глухов В.А., Путин Г.Ф. О возникновении конвекции в ячейке Хеле-Шоу // Конвективные течения. Пермь. 1979. Вып.1. с. 19-24.

71. Путин Г.Ф., Ткачева Е.А. Экспериментальное исследование надкритических конвективных движений в ячейке Хеле-Шоу // Изв. АН СССР. МЖГ. 1979. № 1. С. 3-8.

72. Путин Г.Ф., Ткачева Е.А. Изовихревое конвективное течение в вертикальном слое. Изв. АН СССР, МЖГ, 1984, № 3, с. 160-165.

73. Бирих Р.В., Гершуни Г.З., Жуховицкий Е.М., Рудаков Р.Н. О колебательной неустойчивости плоскопараллельного конвективного движения в вертикальном канале, ПММ, 1972,36, № 4,475.

74. Харкевич А.А. Автоколебания. М.: Гос. Йзд-во технико-теоретической литературы, 1954.

75. Мандельштам Л.И. Собрание трудов, АН СССР, 1947.

76. Стрелков С.П. Маятник Фроуда, ЖТФ, 3, 563 (1933).

77. Капица П.Л. Маятник с вибрирующим подвесом. //УФН, XLIV, 1,1951.

78. Кабасов Ю.К., Вилков П.П., Груздев А.О., Коханый В.В. Установка для изучения параметрического резонанса на маятнике с колеблющейся точкой подвеса // Проблемы учебного физического эксперимента. Вып. 5. Глазов: ГГПИ, 1998.-с. 46-49.

79. Кабасов Ю.К., Груздев А.О. Компьютерная модель маятника с колеблющейся точкой подвеса // Проблемы учебного физического эксперимента. Вып. 8. Глазов: ГГПИ, 1999. - с. 79-82.88.3аславский Г.М. Стохастичность динамических систем. -М.: Наука, 1984. -271 с.

80. Бубликов С.В. Методика изучения колебаний пружинных маятников (с пакетом прикладных программ компьютерной поддержки): Пособие для учителей. СПб.: ЛОИРО, 1998. - 56 с.

81. Бубликов С.В. Имитационная модель динамического хаоса в упругой системе с числом степеней свободы 3/2 // Проблемы учебного эксперимента. Вып. 10. Глазов: ГГПИ, 2000. - с. 106-108.

82. Петрова Е.Б. Специальный практикум по физике педагогического вуза: концепция и воплощение: Автореф. Дисс. Канд. Пед. Наук. М., 1995. -16 с.

83. Ильин В.А., Петрова Е.Б. Специальный практикум педагогического вуза: концепция и воплощение. // Тезисы докл. Конф. «Педагогические технологии в высшей школе». Рязань: 1995. С. 84-86.

84. Ездов А.А., Ильин В.А., Петрова. Е.Б. Изучение хаотических колебаний в лабораторном практикуме. // Сб. «Преподавание физики в высшей школе». М.: 1994. №1. С. 28-33.

85. Benard Н., Les tourbillons cellulaires dans une nappe liquide, Revue generale des Sciences, pures et appliquees, 1900, 12, 1261; 1309.

86. Rayleigh, On convection currents in a horizontal layer of fluid, when the higher temperature is on the under side, Phil. Mag., 1916, (6), 32, 529.

87. Krishnamurti R., J. Fluid. Mech. 60, 285 (1973).

88. Аржаник A.P., Зеличенко B.M., Янкелевич Ю.Б. Методика преподавания демонстрационного физического эксперимента в курсе физики // Вестник Томского педагогического университета, выпуск 2, серия: теория и методика преподавания. Томск, ТГПУ, 1997.

89. Аржаник А.Р., Михайличенко Ю.П. Демонстрация явлений самоорганизации //Современный физический практикум: Сб. тезисов докладов VI учебно-научной конференции стран содружества. Самара, 2000г., с. 192-193.

90. Аржаник А.Р., Михайличенко Ю.П., Сотириади Г.Н. Постановка демонстраций ячеек Бенара и вихрей Тейлора. // Физическое образование в вузах. 2000. - т. 6. - N 4. - с. 60-67.

91. Кортнев А.В., Рублев Ю.В., Куценко А.Н. Практикум по физике. М.: Гос. Изд-во «Высшая школа», 1961.

92. Руководство к лабораторным занятиям по физике. Под ред. JI.JI. Гольдина, изд. 2-е, перераб. Главная редакция физико-математической литературы изд-ва «Наука», 1973.

93. Аржаник А.Р., Измерение коэффициента теплопроводности жидкости// Наука и образование: Тез. докл. V межвузовской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. ТГПУ, Томск, 2001.

94. Boussineck J., Theorie analytique de la chaleur, том 2, Paris, 1173.

95. Spiegel E.A., Veronis G. On the Boussinesq approximations for a compressible fluid, Astrophys. J., 1230,131,442.

96. Mihaljian J.M. A rigorous expositin of the Boussinesq approximations applicable to a thin layer of fluid, Astrophys. J., 1232, 136, №3, 1126.

97. Pellew A., Southwell R.V. On maintained convective motion in a fluid heated from below, Proc. Roy. Soc., 1210, A176, № 236, 312.

98. Phys. Fluids, 1965, 8, № 6,1027.

99. Chandra K., Instability of thermally stratified pane Poiseuille flow, J. Fluid Mech., 1968,33, № 1,21.

100. Рабинович М.И., Трубецков Д.И. Введение в теорию колебаний и волн: Учебное пособие. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1984. - 432 с.

101. Аржаник А.Р. Изучение термоконвекции в ячейке Хеле-Шоу // Наука и образование: Тез. докл. V межвузовской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. ТГПУ, Томск, 2001.

102. Донелли Р. Дж. Экспериментальное определение пределов устойчивости. В сб. докладов 13 симпозиума по прикладной математике в Нью-Йорке в 1960 г. С. 56-67.

103. Андронов А.А., Витт А.А., Хайкин С.Э. Теория колебаний. М.: Наука.

104. Главная редакция физико-математической литературы, 1981. 508 с.